3种林下植被类型对杉木人工林土壤有机碳及其组分特征的影响

作     者：宋瑞朋 杨起帆 郑智恒 习丹 SONG Ruipeng;YANG Qifan;ZHENG Zhiheng;XI Dan

作者机构：福建农林大学林学院福建福州350002 江西省、中国科学院庐山植物园江西九江332900 

出 版 物：《生态环境学报》 (Ecology and Environmental Sciences)

年 卷 期：2022年第31卷第12期

页      面：2283-2291页

核心收录：

学科分类：07[理学] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 0713[理学-生态学] 

基　　金：福建农林大学林学院林学高峰学科建设项目(71201800724) 国家自然科学基金项目(41703068) 

主　　题：杉木人工林 林下植被 活性有机碳 惰性有机碳 土壤剖面 

摘      要：林下植被作为影响森林土壤有机碳储量的重要因子之一,探讨其类型对土壤有机碳组分的影响,以期为人工林林下植被管理及可持续经营提供理论依据。以杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林3种林下优势植被——箬竹(Indocalamus tessellatus)、双盖蕨(Diplazium donianum)和紫麻(Oreocnide frutescens)为对象,测定不同土层(0—10、10—20、20—40、40—60、60—80 cm)土壤总有机碳、惰性有机碳、易氧化有机碳、微生物生物量碳和可溶性有机碳的质量分数特征,分析各有机碳组分在林下植被、土层间的差异性。结果表明,(1)3种林下植被土壤总有机碳、惰性有机碳和微生物生物量碳的质量分数沿剖面均呈显著下降趋势,易氧化有机碳在0—10 cm土层均值最高,可溶性有机碳表现出先增后降的分布特征。(2)总有机碳在40—60 cm土层表现为箬竹(8.94 g·kg^(-1))显著高于双盖蕨(7.00 g·kg^(-1));0—10、10—20 cm土层惰性有机碳质量分数最高的分别是紫麻(18.66 g·kg^(-1))和双盖蕨(11.38 g·kg^(-1));箬竹表层土壤微生物生物量碳占比最高(2.35%)。(3)相关性分析表明,土壤有机碳组分均与全氮、C/N值、可溶性总氮以及微生物生物量氮呈极显著正相关(P0.01);各有机碳组分两两之间均呈极显著正相关关系(P0.01)。(4)RDA分析表明,10—20、20—40 cm土层对各有机碳组分影响最显著的环境因子是微生物生物量氮(E=47.9%、53.1%),而在40—60 cm土层中影响最显著的是全氮(E=43.6%)。林下植被类型主要显著影响表层土壤有机碳组分,惰性有机碳在林下植被类型间的差异更显著。紫麻和双盖蕨能促进表层土壤稳定性碳的积累,而箬竹覆盖下的表层土壤有机碳组分具有较快的分解转化速率。